Il principio di funzionamento e il dispositivo delle lampade fluorescenti

Le lampade fluorescenti sono corpi illuminanti che risparmiano energia rispetto alle sorgenti luminose tradizionali. Le lampade fluorescenti vengono utilizzate per illuminare locali residenziali, di lavoro e industriali. Il loro lavoro si basa sull'effetto della luminescenza. Per scegliere la lampadina giusta, è necessario conoscere le caratteristiche e le specifiche del design.

Principio di funzionamento

Una lampada fluorescente è una sorgente luminosa a scarica di gas. La radiazione si verifica a causa della reazione della miscela di gas nel pallone. In precedenza, tali dispositivi non venivano praticamente utilizzati in un ambiente domestico, poiché si riteneva che potessero danneggiare la vista. Ma dopo aver condotto ricerche, gli scienziati sono giunti alla conclusione che i raggi sono perfettamente percepiti dall'occhio umano. In cosa consiste una lampada fluorescente dipende dal suo scopo. La miscela di vapori all'interno può variare.

Strutturalmente, il dispositivo è un pallone tubolare di vetro, sulla cui superficie interna è applicato un fosforo. Gli elettrodi si trovano alle estremità. All'interno del tubo - vapore di mercurio e una miscela di gas.

Il principio di funzionamento di una lampada fluorescente è il seguente:

• Sotto l'azione di un campo elettrico, si verifica una scarica di gas nel bulbo.
• La corrente che passa attraverso il vapore provoca la radiazione ultravioletta, che fa brillare il fosforo.

La lampadina è in vetro, che non trasmette i raggi UV, ma dà solo luce visibile. Un'eccezione sono le lampade battericide, che richiedono l'emissione di radiazioni ultraviolette.

Vantaggi delle lampade fluorescenti fluorescenti:

• alta efficienza luminosa;
• risparmio di elettricità;
• forza: vengono utilizzati materiali di alta qualità per la produzione di sfumature;
• durata del lavoro;
• varietà di forme e dimensioni;
• ampia gamma di temperature di colore;
• crea una calda luce naturale simile alla luce del giorno.

Svantaggi:

• la presenza di componenti dannosi nel lama (mercurio);
• la complessità dello smaltimento;
• restrizioni sul numero di cicli di accensione e spegnimento;
• sensibilità all'umidità;
• la piena inclusione non avviene immediatamente;
• potrebbe ronzare e sfarfallare durante il funzionamento;
• dipendenza del funzionamento stabile dalla temperatura.

La temperatura operativa ottimale del dispositivo è di +20 gradi. L'intervallo consentito è di 55 gradi, ma è in continua espansione con lo sviluppo della tecnologia e l'uso di reattori elettronici.

Il costo delle lampadine fluorescenti è inferiore a quello dei LED. Ma è più che lampade a incandescenza o alogene.

Varietà di lampade fluorescenti

La classificazione delle lampade fluorescenti può essere effettuata per potenza, temperatura, forma, metodo di installazione, lunghezza. Le più comuni sono le lampade ad alta e bassa pressione. Gli apparecchi ad alta pressione sono utilizzati nelle strade e negli apparecchi di illuminazione ad alta potenza. Le lampadine a bassa pressione sono adatte per lampadari in ambienti residenziali e industriali.

In base al tipo di installazione, le sorgenti luminose sono classificate nei seguenti gruppi:

• sospeso;
• portatile;
• soffitto;
• parete.

Dalla struttura della lampada ci sono:

• compatto;
• squillare;
• a forma di U;
• linee rette.

Molto spesso, per l'illuminazione viene utilizzata una lampada anulare e diritta corta o lunga.Vengono utilizzati attivamente anche dispositivi alimentati da batterie o batterie ricaricabili.

Area di applicazione

Le lampade fluorescenti sono ampiamente utilizzate per i loro vantaggi. Sono utilizzati per l'illuminazione di case e appartamenti, uffici, fabbriche e magazzini, nell'illuminazione stradale e nella pubblicità luminosa.

A seconda dello spettro di resa cromatica, le lampade sono:

• simile alla radiazione solare - utilizzata nell'illuminazione di uffici, negozi di produzione, organizzazioni amministrative;
• alta resa cromatica - adatto per mostre, gallerie, musei, ospedali, tinture, tessuti e altre forniture artistiche;
• con una maggiore radiazione nello spettro rosso e blu - utilizzato per illuminare acquari, serre, negozi di piante, serre;
• con uno spostamento nella parte blu e UV dello spettro - decorare acquari;
• luce nello spettro UV - lettini abbronzanti;
• Radiazione UV ad alta potenza - lampade antibatteriche.

Prima dell'uso attivo dei LED, venivano utilizzate lampadine fluorescenti per illuminare i monitor a cristalli liquidi. I potenti dispositivi fluorescenti sono utilizzati nell'illuminazione stradale di piste, stadi e terreni.

Specifiche

Le principali caratteristiche tecniche includono:

• Resa cromatica. Questa è una delle caratteristiche principali di una sorgente luminosa. Determinato dalla composizione del fosforo. I dispositivi fluorescenti hanno una vasta gamma di colori grazie alle numerose composizioni diverse. I più comuni per l'uso domestico sono i dispositivi con una temperatura di colore di 2700 K, che conferisce una calda tonalità naturale. Nell'illuminazione pubblicitaria e architettonica vengono utilizzati dispositivi di diversi colori: rosa, blu.
• Base / zoccolo. È possibile distinguere 2 forme della base, a seconda del design: pin e cartuccia. Le basi a perno sono utilizzate negli apparecchi di illuminazione in cui è installata una lampadina a forma di U. Le basi delle cartucce hanno un aspetto classico con diversi diametri di filettatura. Sono utilizzati negli apparecchi di illuminazione domestica.
• Voltaggio. La potenza di lavoro è di 220 V, meno spesso viene utilizzata una connessione seriale di lampade a spirito, funzionante a 127 V.
• Energia. Le più comuni sono le lampade da 18 V. Esistono sorgenti più potenti per i proiettori, che raggiungono gli 80 W.
• Tutta la vita. Può raggiungere le 40.000 ore.
• L'efficienza è superiore al 20%.
• Dimensioni fisiche. Ad esempio, le lampade Armstrong hanno dimensioni standard per una cella di 600x600 mm.
• Grado di protezione contro polvere e umidità. Determina la capacità di lavorare in sicurezza in determinate condizioni climatiche.
• Materiale di fabbricazione. Plastica, metallo e altri.

Quando si sceglie una lampada, è necessario tenere conto delle caratteristiche tecniche e dei parametri dell'apparecchio di illuminazione in cui verrà installata la sorgente luminosa.

Connessione alla rete

Le sorgenti luminose a scarica di gas non possono essere collegate direttamente alla rete. Ciò è dovuto al fatto che nello stato spento la lampada ha una maggiore resistenza, quindi è necessario un impulso ad alta tensione per l'accensione. Dopo la comparsa di una carica, nella lampadina appare una resistenza differenziale negativa, che richiede l'inclusione di un resistore aggiuntivo nel circuito. Altrimenti, la fonte di luce si romperà.

I reattori vengono utilizzati per risolvere questi problemi. I più comuni sono due tipi: reattori elettromagnetici EMPRA e reattori elettronici reattori elettronici.

EMPRA

I dispositivi con un reattore elettromagnetico sono un'induttanza che ha una serie di resistenze induttive. È collegato in parallelo con una sorgente fluorescente di una certa potenza. Con l'aiuto di uno starter, si forma un impulso di innesco e la corrente elettrica che passa attraverso la lampadina è limitata. I vantaggi includono:

• alta affidabilità;
• semplicità del design;
• lunga durata.

Svantaggi:

• la durata dell'avvio è di 1-3 secondi;
• è necessaria più energia rispetto ai reattori elettronici;
• ronzio;
• sfarfallio;
• grandi formati;
• non funziona a temperature negative.

Lo schema elettrico utilizza un dispositivo di avviamento, che è una lampada al neon collegata in parallelo con un condensatore. Lo starter ha 2 elettrodi: rigido fisso e bimetallico, che si piega quando riscaldato. Gli elettrodi sono normalmente aperti, si chiudono quando viene applicata una corrente elettrica.

Un piccolo condensatore è collegato in parallelo per creare un circuito risonante. Questo aiuta a formare un lungo impulso per accendere la lampadina.

Alimentatore elettronico

Il reattore elettronico si distingue per l'assenza di un lampeggiante. Fornisce alla sorgente luminosa tensioni ad alta frequenza fino a 133 kHz. Esistono 2 tipi di reattori elettronici in base al metodo di partenza:

• freddo: la lampada si accende subito dopo l'accensione, adatta per lampade che vengono utilizzate raramente;
• avvio a caldo - gli elettrodi sono riscaldati, la lampada si accende dopo 0,5 - 1 sec.

Benefici:

• avvio veloce;
• il consumo energetico è inferiore del 20-25%;
• minori costi del materiale per lo smaltimento;
• disponibilità di dispositivi con un dimmer in vendita.

Rispetto alle lampade che utilizzano un alimentatore elettromeccanico, non è necessario un avviatore per il funzionamento dell'alimentatore elettronico. Il reattore può formare indipendentemente la sequenza di tensione richiesta. Esistono diversi modi per avviare le lampade. Normalmente viene utilizzato il riscaldamento di catodi con una tensione di frequenza superiore a quella di rete.

I componenti del circuito sono selezionati in modo che la risonanza elettrica avvenga in assenza di carica. Porta ad un aumento della tensione tra i catodi. Questo rende la lampadina più facile da accendere.

Gravi malfunzionamenti

I motivi principali per cui le lampade fluorescenti fluorescenti falliscono includono:

• Usura del filamento di tungsteno. Gli elettrodi sono costituiti da un filamento di tungsteno, ricoperto da una massa attiva. Nel tempo, il rivestimento si rompe e si sbriciola, causando la rottura del filamento.
• Funzionamento costante del motorino di avviamento in lampadine con reattori elettronici. È direttamente correlato al burnout degli elettrodi. Con il funzionamento costante degli avviatori, la lampada inizia a lampeggiare, il che influisce negativamente sulla salute umana.
• Malfunzionamento dell'acceleratore. Se l'induttanza si rompe, la corrente elettrica nel circuito aumenta in modo significativo, il che fa riscaldare bruscamente gli elettrodi. Le alte temperature distruggono gli elettrodi e la lampada smette di funzionare.
• Scarsa protezione nelle lampade con reattori elettronici. Nei dispositivi con reattore elettronico, viene installato un circuito di spegnimento automatico quando la lampada si brucia. Nei dispositivi economici di un produttore sconosciuto, la protezione potrebbe essere di scarsa qualità o essere del tutto assente. Ciò porta ad un aumento della tensione e al burnout dei transistor di zavorra.
• Selezione errata del condensatore. Se il condensatore non è adatto alla potenza della lampada, si verificherà un guasto.

Se la lampada è rotta, è difficile ripararla da soli. Si consiglia di contattare uno specialista o acquistare un nuovo dispositivo.

Marcatura con lampada fluorescente

Esistono 2 tipi di contrassegni per le lampade fluorescenti: nazionali ed esteri.

La marcatura nazionale è scritta in forma alfanumerica:

• La prima lettera, L, sta per "lampada".
• Il secondo caratterizza il flusso luminoso (D - giorno, HB - bianco freddo, TB - bianco caldo, EB - bianco naturale, B - bianco, UV - ultravioletto, R - rosso, H - verde, D - blu, C - blu, F - giallo).
• La terza lettera è la qualità del colore. A volte Ts - qualità migliorata e TsTS - resa cromatica particolarmente elevata.
• La quarta lettera è costruzione. A - amalgama, K - anello, U - a forma di U, B - avvio rapido, R - riflettente.
• Il numero indica la potenza della lampada in watt.

Inoltre, il bianco naturale può essere contrassegnato con i simboli LE - naturale e LHE - naturale freddo.

Anche le lampade per usi speciali hanno i propri contrassegni.Le lettere LN, LK, LZ, LZh, LR, LGR, LUF indicano le lampade colorate.

L'etichettatura straniera utilizza un codice a tre cifre e una firma in inglese. L'indice di resa cromatica (la prima cifra nel formato 1x10 Ra) e la temperatura di colore (le ultime 2 cifre) sono registrati in forma digitale. Le fonti con la marcatura 830, 840, 930 sono utilizzate nelle case.

Smaltimento delle lampadine

Le sostanze pericolose che compongono la lampada richiedono uno smaltimento speciale del dispositivo dopo il guasto. È vietato smaltire le lampade insieme ai rifiuti domestici: ciò può portare a un deterioramento dell'ambiente ecologico.

Per il corretto smaltimento dei dispositivi sono stati istituiti appositi punti di raccolta. Sono nelle società di gestione della regione, è prescritto dalla legge. Puoi restituire una lampadina gratuitamente.